課題六掌握常用合金鋼的性能與應(yīng)用

1、課題六課題六 掌握常用合金鋼的性能與應(yīng)用掌握常用合金鋼的性能與應(yīng)用任務(wù)任務(wù)1 1 掌握合金元素在鋼中的作用及合金掌握合金元素在鋼中的作用及合金任務(wù)任務(wù)2 2 掌握常用低合金鋼的牌號與應(yīng)用掌握常用低合金鋼的牌號與應(yīng)用任務(wù)任務(wù)3 3 掌握常用合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號與應(yīng)用掌握常用合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號與應(yīng)用任務(wù)任務(wù)4 4 掌握合金工具鋼的牌號與應(yīng)用掌握合金工具鋼的牌號與應(yīng)用任務(wù)任務(wù)5 5 掌握制造量具及刃具的低合金工具鋼性能與掌握制造量具及刃具的低合金工具鋼性能與 應(yīng)用應(yīng)用任務(wù)任務(wù)6 6 掌握高速工具鋼的牌號與選用掌握高速工具鋼的牌號與選用任務(wù)任務(wù)7 7 了解滾動軸承鋼的性能與應(yīng)用了解滾動軸承鋼的性能與應(yīng)用任務(wù)

2、任務(wù)8 8 了解常用特殊性能鋼與應(yīng)用了解常用特殊性能鋼與應(yīng)用導(dǎo)言導(dǎo)言 合金鋼合金鋼在碳素鋼的基礎(chǔ)上，為了改善鋼的性能，在冶煉時有目的地加入一種或數(shù)種合金元素的鋼。性能：性能：較高的力學(xué)性能、淬透性和回火穩(wěn)定性等，有的還具有耐熱、耐酸、耐蝕等特殊性能。 合金元素：合金元素：鋁（Al）、鉻（Cr）、鎳（Ni）、錳(Mn)、鉬（Mo）、鎢（W）、釩（V）、鈦（Ti）、鈮（Nb）、鋯（Zr）、鈷（Co）等l隨著高新科技的不斷發(fā)展，對鋼材的性能要求越來隨著高新科技的不斷發(fā)展，對鋼材的性能要求越來越高。越高。l要求具有耐腐蝕、抗氧化、耐磨的機械零件；具有要求具有耐腐蝕、抗氧化、耐磨的機械零件；具有高強度、

3、高韌性的模具；具有良好熱硬性的高速切高強度、高韌性的模具；具有良好熱硬性的高速切削刀具。因此，必須選用性能更加優(yōu)異的低合金鋼削刀具。因此，必須選用性能更加優(yōu)異的低合金鋼、合金鋼。、合金鋼。l為了改善鋼的綜合性能或使其具有某些特殊性能，為了改善鋼的綜合性能或使其具有某些特殊性能，在煉鋼時加人硅（在煉鋼時加人硅（Sj）、錳（）、錳（Mn）、鉻（）、鉻（Cr）、）、鎳（鎳（Ni）、鎢（）、鎢（W）、鉬（）、鉬（Mo）、釩（）、釩（）、鈦（）、鈦（Ti）、鈮（）、鈮（Nb）、鈷（）、鈷（Co）、鋁（）、鋁（Al）、硼（）、硼（B）及稀土（及稀土（RE）等合金元素得到合金鋼。）等合金元素得到合金鋼。 使

4、用合金鋼材料制造的產(chǎn)品 學(xué)習(xí)目標學(xué)習(xí)目標l知識目標：掌握合金元素在鋼中的作用及合金鋼分類知識目標：掌握合金元素在鋼中的作用及合金鋼分類l能力目標：能認識常用合金鋼及其性能能力目標：能認識常用合金鋼及其性能任務(wù)一任務(wù)一 掌握合金元素在鋼中的作用及合金鋼的分類掌握合金元素在鋼中的作用及合金鋼的分類1. 1. 掌握合金元素在鋼中的作用掌握合金元素在鋼中的作用合金元素在鋼中存在的形式，一是溶人鐵素體中形成合合金元素在鋼中存在的形式，一是溶人鐵素體中形成合金鐵素體，二是與碳形成極高硬度的合金碳化物金鐵素體，二是與碳形成極高硬度的合金碳化物。 合金元素在鋼中的主要作用合金元素在鋼中的主要作用1. 1. 強

5、強化鐵素體化鐵素體2. 2. 形形成合金碳化物成合金碳化物3. 3. 細細化晶?；Я?. 4. 提提高鋼的淬透性高鋼的淬透性5. 5. 提提高鋼的回火穩(wěn)定性高鋼的回火穩(wěn)定性 大多數(shù)合金元素（除鉛外）都能溶于鐵素體，形成大多數(shù)合金元素（除鉛外）都能溶于鐵素體，形成合金鐵素體。合金鐵素體。 由于合金元素與鐵的晶格類型和原子半徑的差異，由于合金元素與鐵的晶格類型和原子半徑的差異，引起鐵素體的晶格畸變，產(chǎn)生固溶強化作用，使合金引起鐵素體的晶格畸變，產(chǎn)生固溶強化作用，使合金鋼中鋼中鐵素體的強度、硬度提高，塑性和韌性下降。鐵素體的強度、硬度提高，塑性和韌性下降。1. 1. 強化鐵素體強化鐵素體2. 2.

6、 形成合金碳化物形成合金碳化物1 1）合金滲碳體）合金滲碳體 錳、鉻、鉬、鎢等弱、中強碳化物形成元素一錳、鉻、鉬、鎢等弱、中強碳化物形成元素一般傾向于形成合金滲碳體，合金滲碳體較滲碳體般傾向于形成合金滲碳體，合金滲碳體較滲碳體略為穩(wěn)定，硬度也略高，可明顯提高低合金鋼的略為穩(wěn)定，硬度也略高，可明顯提高低合金鋼的強度。強度。 2 2）特殊碳化物）特殊碳化物 釩、鈮、鈦等強碳化物形成元素能與碳形成特釩、鈮、鈦等強碳化物形成元素能與碳形成特殊碳化物，特殊碳化物比合金滲碳體具有更高的殊碳化物，特殊碳化物比合金滲碳體具有更高的熔點、硬度和耐磨性，而且更穩(wěn)定、不易分解。熔點、硬度和耐磨性，而且更穩(wěn)定、不易分

7、解。 3. 3. 細化晶粒細化晶粒 幾乎所有的合金元素都有抑制鋼在加熱時奧氏體幾乎所有的合金元素都有抑制鋼在加熱時奧氏體晶粒長大的作用，達到細化晶粒的目的，提高鋼的晶粒長大的作用，達到細化晶粒的目的，提高鋼的塑性和韌性。強碳化物形成元素鈮、釩、鈦等形成塑性和韌性。強碳化物形成元素鈮、釩、鈦等形成的碳化物、鋁（的碳化物、鋁（AlAl）在鋼中形成的）在鋼中形成的AlNAlN和和AlAl2 2O O3 3細小細小質(zhì)點，均能強烈地阻礙奧氏體晶粒長大，使合金鋼質(zhì)點，均能強烈地阻礙奧氏體晶粒長大，使合金鋼在熱處理后獲得比碳鋼更細的晶粒。在熱處理后獲得比碳鋼更細的晶粒。 4.4.提高鋼的淬透性提高鋼的淬透性

8、 除鈷外，所有的合金元素溶解于奧氏體后，均可除鈷外，所有的合金元素溶解于奧氏體后，均可增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性，推遲其向珠光體的轉(zhuǎn)變，增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性，推遲其向珠光體的轉(zhuǎn)變，使使C C曲線右移，從而減小鋼的臨界冷卻速度，提高曲線右移，從而減小鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性。鋼的淬透性。 常用提高淬透性的合金元素有：鉬、錳、鉻、鎳常用提高淬透性的合金元素有：鉬、錳、鉻、鎳（NiNi）和硼（）和硼（B B）等。）等。5. 5. 提高鋼的回火穩(wěn)定性提高鋼的回火穩(wěn)定性 回火穩(wěn)定性回火穩(wěn)定性 淬火鋼在回火時，抵抗硬度下降淬火鋼在回火時，抵抗硬度下降的能力。的能力。 6. 6. 使鋼具有特殊的物理、

9、化學(xué)性能使鋼具有特殊的物理、化學(xué)性能 加入鉻、鎳、鉬等合金元素，極大提高鋼的耐蝕加入鉻、鎳、鉬等合金元素，極大提高鋼的耐蝕性、耐熱性；加入錳可極大提高鋼的耐磨性。性、耐熱性；加入錳可極大提高鋼的耐磨性。 任務(wù)任務(wù)二二 掌握常用低合金鋼的牌號與應(yīng)用掌握常用低合金鋼的牌號與應(yīng)用1 1合金鋼按用途分類合金鋼按用途分類 l 合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼：機械零件、工程構(gòu)建：機械零件、工程構(gòu)建l 合金工具鋼合金工具鋼：重要的工具：重要的工具l 特殊性能鋼特殊性能鋼：特殊的物理化學(xué)性能，不銹鋼、耐：特殊的物理化學(xué)性能，不銹鋼、耐熱鋼、熱鋼、 耐磨鋼耐磨鋼2 2合金鋼按合金元素總含量分類合金鋼按合金元素總含量分類

10、l 低合金鋼：合金元素總含量低合金鋼：合金元素總含量5 5。l 中合金鋼：合金元素總含量中合金鋼：合金元素總含量5 51010l 高合金鋼：合金元素總含量高合金鋼：合金元素總含量10101. 1. 掌握低合金鋼的牌號與命名掌握低合金鋼的牌號與命名l 合金鋼的合金元素總的質(zhì)量分數(shù)合金鋼的合金元素總的質(zhì)量分數(shù)5.435.43，是一類，是一類焊接性較好的低碳低合金結(jié)構(gòu)用鋼，大多數(shù)在熱軋或焊接性較好的低碳低合金結(jié)構(gòu)用鋼，大多數(shù)在熱軋或正火狀態(tài)下使用。正火狀態(tài)下使用。l 該類鋼的牌號由代表屈服強度的漢語拼音首位字母該類鋼的牌號由代表屈服強度的漢語拼音首位字母Q+Q+屈服強度數(shù)值屈服強度數(shù)值+ +質(zhì)量等級

11、符號（質(zhì)量等級符號（A A、B B、C C、D D、E E）三）三部分按順序組成。例如，部分按順序組成。例如，Q390AQ390A表示屈服強度表示屈服強度R Relel390MPa390MPa，質(zhì)量為，質(zhì)量為A A級的低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼。級的低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼。2. 2. 熟悉低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的種類與應(yīng)用熟悉低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的種類與應(yīng)用l低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的合金元素以錳為主，還有硅、低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的合金元素以錳為主，還有硅、釩、鈦、鋁、鈮、鉻、鎳、氮、稀土等元素，鋼中合釩、鈦、鋁、鈮、鉻、鎳、氮、稀土等元素，鋼中合金元素總的質(zhì)量分數(shù)一般金元素總的質(zhì)量分數(shù)一般3 3。部分低合金高強度結(jié)構(gòu)

12、鋼的牌號及用途部分低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的牌號及用途牌 號用 途Q345船舶、鐵路車輛、橋梁、管道、鍋爐、低溫壓力容器、石油貯罐、起重及礦山機械、電站設(shè)備、廠房鋼架等Q390中高壓鍋爐汽包、中高壓石油化工容器、大型船舶、橋梁、車輛、壓力容器、起重機及其他較高載荷的焊接結(jié)構(gòu)件等Q420礦山機械、大型船舶、橋梁、電站設(shè)各、起重機械、機車車輛、中壓或高壓鍋爐及容器的大型焊接結(jié)構(gòu)件等Q460大型工程結(jié)構(gòu)件和工程機械；經(jīng)淬火加回火后，用于大型挖掘機、起重機運輸機械、鉆井平臺等3. 3. 了解低合金耐候鋼了解低合金耐候鋼l耐候鋼是指耐大氣腐蝕鋼。它是在低碳鋼的基礎(chǔ)上耐候鋼是指耐大氣腐蝕鋼。它是在低碳鋼的基礎(chǔ)上

13、加人少量銅、鉻、鎳、鉬等合金元素，使鋼表面形成加人少量銅、鉻、鎳、鉬等合金元素，使鋼表面形成一層保護膜的鋼材。一層保護膜的鋼材。l焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼的牌號是由焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼的牌號是由“Q Q數(shù)字十數(shù)字十NH”NH”組成。組成。其中其中“Q”Q”是是“屈屈”字漢語拼音字母的字首，數(shù)字表字漢語拼音字母的字首，數(shù)字表示鋼的最低屈服強度數(shù)值，字母示鋼的最低屈服強度數(shù)值，字母“NH”NH”是是“耐候耐候”漢漢語拼音字母的字首，牌號后綴質(zhì)量等級代號語拼音字母的字首，牌號后綴質(zhì)量等級代號C C、D D、E E，如如Q355NHCQ355NHC表示屈服強度大于表示屈服強度大于355MPa355MPa，質(zhì)量等級

14、為，質(zhì)量等級為C C級級的焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼。焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼適用于橋梁、的焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼。焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼適用于橋梁、建筑及其他要求耐候性的鋼結(jié)構(gòu)。建筑及其他要求耐候性的鋼結(jié)構(gòu)。l高耐候性結(jié)構(gòu)鋼的牌號是由高耐候性結(jié)構(gòu)鋼的牌號是由“Q Q數(shù)字數(shù)字GNH”GNH”組成。組成。4. 4. 了解低合金專業(yè)用鋼了解低合金專業(yè)用鋼l為適應(yīng)某些專業(yè)的特殊需要而發(fā)展了門類眾多的低為適應(yīng)某些專業(yè)的特殊需要而發(fā)展了門類眾多的低合金專業(yè)用鋼。合金專業(yè)用鋼。1 1）汽車用低合金鋼，用于制造汽車大梁、輪輞、托）汽車用低合金鋼，用于制造汽車大梁、輪輞、托架及車殼等結(jié)構(gòu)件，如汽車大梁用鋼架及車殼等結(jié)構(gòu)件，如汽車大梁用鋼4

15、20L420L、9MnREL9MnREL2 2）鐵道用低合金鋼）鐵道用低合金鋼 用于重軌（如用于重軌（如U70MnU70Mn）、輕軌）、輕軌（如（如45SiMnP45SiMnP）和異型鋼（如）和異型鋼（如09CuPRE09CuPRE、9V9V等）。等）。3 3）低合金鋼筋鋼）低合金鋼筋鋼 指用于制作建筑鋼筋結(jié)構(gòu)的鋼，指用于制作建筑鋼筋結(jié)構(gòu)的鋼，如鋼筋混凝土用熱處理鋼筋鋼（如鋼筋混凝土用熱處理鋼筋鋼（20MnSi20MnSi）和預(yù)應(yīng)力混）和預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋鋼（如凝土用熱處理鋼筋鋼（如40Si2Mn40Si2Mn）。）。4 4）礦用低合金鋼）礦用低合金鋼 礦山用結(jié)構(gòu)件，如高強度圓環(huán)鏈礦山用

16、結(jié)構(gòu)件，如高強度圓環(huán)鏈用鋼（如用鋼（如2OMnSiV2OMnSiV等）、巷道支架用鋼（如等）、巷道支架用鋼（如16MnK16MnK、25MnK25MnK）和煤機用鋼（如）和煤機用鋼（如M510M510、M540M540等）。等）。低合金專業(yè)用鋼低合金專業(yè)用鋼合金結(jié)構(gòu)鋼的合金元素總的質(zhì)量分數(shù)5.43。合金結(jié)構(gòu)鋼用于制造工程結(jié)構(gòu)及各種機械零件。命名：兩位數(shù)字（碳含量）元素符號（或漢字）數(shù)字表示。l 前面兩位數(shù)字表示鋼的平均含碳量的萬分數(shù)。l 元素符號（或漢字）表明鋼中含有的主要合金元素。l 后面的數(shù)字表示該元素的含量。合金元素含量小于1.5時只標元素符號，不標數(shù)值；平均含量為1.52.5，2.53

17、.5%時，則相應(yīng)地標以2，3l合金鋼多為優(yōu)質(zhì)鋼，無需特殊表示。當合金鋼為高級優(yōu)質(zhì)鋼或特級優(yōu)質(zhì)鋼時，分別在牌號尾加A、E表示。必要時可將表示產(chǎn)品用途、特性或工藝方法的字符加在牌號尾部。 1. 1. 掌握合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號掌握合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號任務(wù)任務(wù)三三 掌握常用合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號與應(yīng)用掌握常用合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號與應(yīng)用40 Cr（合金結(jié)構(gòu)鋼）主要合金元素為鉻，含量在1.5以下平均含碳量為0.4060 Si2 Mn（合金結(jié)構(gòu)鋼）平均含硅量為2左右平均含碳量為0.60主要合金元素為錳，含量小于1.5l說出下列合金鋼的類型及元素含量：說出下列合金鋼的類型及元素含量：l38CrMoAl；20CrMnTil機械零

18、件用合金鋼屬于特殊質(zhì)量合金鋼，具有特殊質(zhì)機械零件用合金鋼屬于特殊質(zhì)量合金鋼，具有特殊質(zhì)量等級要求，用于制造機械零件，如軸、連桿、齒輪量等級要求，用于制造機械零件，如軸、連桿、齒輪、彈簧、軸承等，需通過熱處理充分發(fā)揮鋼材的力學(xué)、彈簧、軸承等，需通過熱處理充分發(fā)揮鋼材的力學(xué)性能潛力。機械零件用合金鋼按其用途和熱處理特點性能潛力。機械零件用合金鋼按其用途和熱處理特點可分為合金滲碳鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、合金彈簧鋼和超高可分為合金滲碳鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、合金彈簧鋼和超高強度鋼等。強度鋼等。2. 2. 熟悉機械零件常用的合金結(jié)構(gòu)鋼熟悉機械零件常用的合金結(jié)構(gòu)鋼l用于制造滲碳零件的合金鋼稱為合金滲碳鋼。合金滲用于制造滲

19、碳零件的合金鋼稱為合金滲碳鋼。合金滲碳鋼的碳鋼的wcwc0.100.100.250.25，加人，加人CrCr、NiNi、MnMn、B B、W W、MoMo、TiTi等合金元素可提高淬透性。部分滲碳零等合金元素可提高淬透性。部分滲碳零件（齒輪、軸、活塞銷等）要求表面具有高硬度（件（齒輪、軸、活塞銷等）要求表面具有高硬度（555565HRC65HRC）和高耐磨性，心部具有較高的強度和足夠的）和高耐磨性，心部具有較高的強度和足夠的韌性，克服了低碳鋼淬透性差，心部強度較低的缺點韌性，克服了低碳鋼淬透性差，心部強度較低的缺點。（1 1）合金滲碳鋼）合金滲碳鋼l常用合金滲碳鋼的牌號、熱處理規(guī)范、性能及用途

20、牌號滲碳溫度/淬火溫度/回火溫度/力學(xué)性能用途Rm/MPa屈服強度/ MPaAZKU/J20Cr910950780820水冷或油冷200835540104047小齒輪、小軸、活塞銷、凸輪、蝸輪等2OCrMnTi870油冷2001080850104555汽車、拖拉機的高速，中或重載各種齒輪、傳動件20CrMnMo850油冷2001180855104555大型曲軸、凸輪軸、連桿、齒輪軸、齒輪20MnVB860油泠2001080855104555可代替20CrMnTi制作重型機床齒輪及其他滲碳件18Cr2Ni4860油泠20011801080104563制作大截面，交變高載荷的重要齒輪，軸l用于制造

21、滲碳零件的合金鋼稱為合金滲碳鋼。合金用于制造滲碳零件的合金鋼稱為合金滲碳鋼。合金滲碳鋼的滲碳鋼的wc0.100.25，加人，加人Cr、Ni、Mn、B、W、Mo、Ti等合金元素可提高淬透性。部等合金元素可提高淬透性。部分滲碳零件（齒輪、軸、活塞銷等）要求表面具有分滲碳零件（齒輪、軸、活塞銷等）要求表面具有高硬度（高硬度（5565HRC）和高耐磨性，心部具有較高）和高耐磨性，心部具有較高的強度和足夠的韌性，克服了低碳鋼淬透性差，心的強度和足夠的韌性，克服了低碳鋼淬透性差，心部強度較低的缺點。部強度較低的缺點。（2 2）合金調(diào)質(zhì)鋼）合金調(diào)質(zhì)鋼l常用合金調(diào)質(zhì)鋼的牌號、熱處理規(guī)范、力學(xué)性能及用途常用合金

22、調(diào)質(zhì)鋼的牌號、熱處理規(guī)范、力學(xué)性能及用途 牌號熱處理工藝力學(xué)性能用途淬火溫度/回火溫度/Rm/MPa屈服強度/ MPaAZKU/J40B840水冷550水冷78554094555軸、齒輪、拉桿、凸輪、拖拉機曲軸40Cr850油冷520水冷、油冷98078594547床的齒輪、蝸輪、蝸桿、軸、套筒、花鍵軸、曲軸、進氣閥40MnB850油冷500水冷、油冷980785104547車轉(zhuǎn)向軸、半軸、花鍵軸、蝸桿和機床主軸、齒輪等38CrMoAl940油冷640980835125580高硬度、高耐磨和高疲勞強度零件，如航空發(fā)動機軸、重要齒輪、機床精密絲杠、壓縮機活塞桿40CrMnMo850油冷60098

23、0785104564重載荷軸、齒輪、大貨車的連桿、后橋半軸、軸、偏心軸等l（3）工程結(jié)構(gòu)用合金鋼l用于制造工程結(jié)構(gòu)件，如建筑工程鋼筋結(jié)構(gòu)、壓力用于制造工程結(jié)構(gòu)件，如建筑工程鋼筋結(jié)構(gòu)、壓力容器、承受沖擊的耐磨鑄鋼件等。容器、承受沖擊的耐磨鑄鋼件等。l（4 4）合金彈簧鋼）合金彈簧鋼l利用彈簧的彈性變形儲存能量，減緩和機械設(shè)備振動利用彈簧的彈性變形儲存能量，減緩和機械設(shè)備振動和沖擊。中碳鋼（和沖擊。中碳鋼（55鋼）和高碳鋼（鋼）和高碳鋼（65鋼、鋼、70鋼）都鋼）都可以作為彈簧材料，但淬透性差、強度低，只能用來可以作為彈簧材料，但淬透性差、強度低，只能用來制造小截面、受力較小的彈簧。而合金彈簧鋼則

24、可制制造小截面、受力較小的彈簧。而合金彈簧鋼則可制造大截面、彈力大、屈服強度高的重要彈簧。合金彈造大截面、彈力大、屈服強度高的重要彈簧。合金彈簧鋼的簧鋼的wc0.500.70，常加人的合金元素有，常加人的合金元素有Mn、Si、Cr、Mo、W、B等。等。l彈簧按加工成形方法分為冷成形彈簧和熱成形彈簧。彈簧按加工成形方法分為冷成形彈簧和熱成形彈簧。l（4 4）合金彈簧鋼）合金彈簧鋼l 冷成形彈簧冷成形彈簧 彈簧直徑小于彈簧直徑小于10mm的彈簧，如鐘表的彈簧，如鐘表彈簧、儀表彈簧、閥門彈簧等。彈簧采用鋼絲或鋼帶彈簧、儀表彈簧、閥門彈簧等。彈簧采用鋼絲或鋼帶制作，成形前鋼絲或鋼帶先經(jīng)過冷拉（或冷軋）

25、或者制作，成形前鋼絲或鋼帶先經(jīng)過冷拉（或冷軋）或者淬火加中溫回火，使鋼絲或鋼帶具有較高的彈性極限淬火加中溫回火，使鋼絲或鋼帶具有較高的彈性極限和屈服強度，然后將其冷卷成形，彈簧冷成形后在和屈服強度，然后將其冷卷成形，彈簧冷成形后在250300進行去應(yīng)力退火，以消除冷成形時產(chǎn)生的進行去應(yīng)力退火，以消除冷成形時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定彈簧尺寸和形狀內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定彈簧尺寸和形狀l（4 4）合金彈簧鋼）合金彈簧鋼l 熱成形彈簧熱成形彈簧 彈簧直徑大于彈簧直徑大于10mm的彈簧，熱成形的彈簧，熱成形后進行淬火和中溫回火，提高彈簧鋼的彈性極限和后進行淬火和中溫回火，提高彈簧鋼的彈性極限和疲勞強度，如汽車板彈簧、火

26、車緩沖彈簧等多用疲勞強度，如汽車板彈簧、火車緩沖彈簧等多用60Si2Mn、50CrVA來制造來制造l常用彈簧鋼的熱處理、機械性能性能及應(yīng)用常用彈簧鋼的熱處理、機械性能性能及應(yīng)用牌號熱處理力學(xué)性能應(yīng)用淬火/介質(zhì)回火/屈服強度/MPaRm/MPaAzKU/J55Si2Mn870油冷48011771275630汽車、拖拉機、機車減振板簧或螺旋彈簧，氣缸安全閥彈簧，250以下使用耐熱彈簧等55Si2MnB63060Si2Mn52560Mn830油冷5408001000530冷卷彈簧、閥門彈簧、離合器簧片、制動彈簧等50CrVA850油冷500112812751040制作高載荷重要的螺旋彈簧、發(fā)動機氣門

27、彈簧及工作溫度400的重要彈簧30W4Cr2VA1050油冷60013241471740制作工作溫度500耐熱彈簧，鍋爐安全閥彈簧等l（5 5）超高強度鋼）超高強度鋼 l屈服強度屈服強度1370MPa、Rm1500MPa的特殊質(zhì)量合的特殊質(zhì)量合金結(jié)構(gòu)鋼。按其化學(xué)成分和強韌化機制可分為低合金金結(jié)構(gòu)鋼。按其化學(xué)成分和強韌化機制可分為低合金超高強度鋼（超高強度鋼（30CrMnSiNi2A等）、二次硬化型超高等）、二次硬化型超高強度鋼（強度鋼（4Cr5MoSiV等）、馬氏體時效鋼（如等）、馬氏體時效鋼（如Ni25Ti2AlNb等）和超高強度不銹鋼（等）和超高強度不銹鋼（07 Cr15Ni7 Mo2 A

28、l等）四類。超高強度鋼主要用于航空和航天工等）四類。超高強度鋼主要用于航空和航天工業(yè)，如業(yè)，如35Si2MnMoVA的抗拉強度可達的抗拉強度可達1700MPa，用，用于制造飛機的起落架、框架、發(fā)動機曲軸等。于制造飛機的起落架、框架、發(fā)動機曲軸等。任務(wù)四任務(wù)四 掌握合金工具鋼的牌號與應(yīng)用掌握合金工具鋼的牌號與應(yīng)用l工具鋼分為碳素工具鋼和合金工具鋼。工具鋼分為碳素工具鋼和合金工具鋼。l制做尺寸大、精度高和形狀復(fù)雜的模具、量具及切制做尺寸大、精度高和形狀復(fù)雜的模具、量具及切削刀具，均采用合金工具鋼或高速工具鋼。合金工削刀具，均采用合金工具鋼或高速工具鋼。合金工具鋼按用途分為合金量具和刃具鋼、合金模具

29、鋼。具鋼按用途分為合金量具和刃具鋼、合金模具鋼。合金工具鋼與高速工具鋼都屬于特殊質(zhì)量等級要求合金工具鋼與高速工具鋼都屬于特殊質(zhì)量等級要求的合金鋼的合金鋼任務(wù)四任務(wù)四 掌握合金工具鋼的牌號與應(yīng)用掌握合金工具鋼的牌號與應(yīng)用1. 1. 掌握合金工具鋼的牌號掌握合金工具鋼的牌號l合金工具鋼的牌號是用合金工具鋼的牌號是用“一位數(shù)字（碳含量）元一位數(shù)字（碳含量）元素符號（或漢字）數(shù)字素符號（或漢字）數(shù)字”表示，當合金工具鋼中表示，當合金工具鋼中wcwc1.01.0時，牌號前的時，牌號前的“數(shù)字數(shù)字”以千分之幾（一位以千分之幾（一位數(shù)）表示鋼的碳的質(zhì)量分數(shù)；數(shù)）表示鋼的碳的質(zhì)量分數(shù)；l當合金工具鋼中當合金工

30、具鋼中wcwc 1.0 1.0時，為了避免與合金結(jié)時，為了避免與合金結(jié)構(gòu)鋼相混淆，牌號前不標出碳的質(zhì)量分數(shù)的數(shù)字。構(gòu)鋼相混淆，牌號前不標出碳的質(zhì)量分數(shù)的數(shù)字。l例如，例如，3Cr2W8V3Cr2W8V表示表示W(wǎng)cWc 0.30.3，Cr =2Cr =2，W WW W 8 8、W WV V 1.51.5的合金工具鋼；的合金工具鋼；9Mn2V9Mn2V表示表示wcwc 0.90.9，W WMnMn 2 2、wVwV 1.51.5的合金工具鋼；的合金工具鋼；Cr12MoVCr12MoV表表示鋼中示鋼中WcWc 1.0 1.0、Cr =12Cr =12，W WMoMo 1.51.5、W WV V 1.

31、51.5的合金工具鋼。的合金工具鋼。任務(wù)四任務(wù)四 掌握合金工具鋼的牌號與應(yīng)用掌握合金工具鋼的牌號與應(yīng)用任務(wù)五任務(wù)五 掌握量具及刃具的低合金工具鋼性能與應(yīng)用掌握量具及刃具的低合金工具鋼性能與應(yīng)用l該類合金工具鋼碳的質(zhì)量分數(shù)較高，該類合金工具鋼碳的質(zhì)量分數(shù)較高，w wc c0.950.951.101.10，主要加人的合金元素有，主要加人的合金元素有MnMn、SiSi、CrCr、MoMo、W W等，以保證鋼材獲得高淬透性、高耐回火性、等，以保證鋼材獲得高淬透性、高耐回火性、高硬度（高硬度（60HRC60HRC）和高耐磨性。制作量具及刃具用）和高耐磨性。制作量具及刃具用的合金工具鋼中加入合金元素較少，

32、其熱硬性比碳的合金工具鋼中加入合金元素較少，其熱硬性比碳素工具鋼稍高，在素工具鋼稍高，在250250以下能保持高硬度和高耐磨以下能保持高硬度和高耐磨性。常用的低合金工具鋼有性。常用的低合金工具鋼有9SiCr9SiCr、9Cr29Cr2、CrWMnCrWMn、和和9Mn2V9Mn2V等，用于制造淬火變形小、精度高的冷剪切等，用于制造淬火變形小、精度高的冷剪切刀、鉸刀、搓絲板、搓絲輪、拉刀等刃具及量規(guī)、刀、鉸刀、搓絲板、搓絲輪、拉刀等刃具及量規(guī)、量塊、精密絲杠和耐磨零件量塊、精密絲杠和耐磨零件。任務(wù)五任務(wù)五 掌握量具及刃具的低合金工具鋼性能與應(yīng)用掌握量具及刃具的低合金工具鋼性能與應(yīng)用l低合金工具鋼

33、制作量具及刃具低合金工具鋼制作量具及刃具任務(wù)五任務(wù)五 掌握量具及刃具的低合金工具鋼性能與應(yīng)用掌握量具及刃具的低合金工具鋼性能與應(yīng)用l制做量具用低合金工具鋼的牌號熱處理和用途制做量具用低合金工具鋼的牌號熱處理和用途鋼號淬火回火用途溫度/介質(zhì)HRC溫度/HRC9SiCr830860油621802006062制作鉸刀、搓絲板、搓絲輪、沖模、冷軋輥CrWMn800830油621401606265制作淬火變形小的量具，量塊、車床絲杠、沖模等9Mn2V780810油621502006062制作小尺寸沖模，各種淬火變形小的量規(guī)、鉸刀任務(wù)六任務(wù)六 掌握高速工具鋼的牌號與選用掌握高速工具鋼的牌號與選用1.1.了

34、解高速工具鋼的牌號了解高速工具鋼的牌號l用于制作中速或高速切削工具（車刀、銑刀、麻花用于制作中速或高速切削工具（車刀、銑刀、麻花鉆頭、齒輪滾齒刀和插齒刀、拉刀等）的合金鋼，鉆頭、齒輪滾齒刀和插齒刀、拉刀等）的合金鋼，主要是高速工具鋼。主要是高速工具鋼。l高速工具鋼簡稱高速鋼，含有高速工具鋼簡稱高速鋼，含有W W、MoMo、CrCr、CoCo等貴重元素，合金元素含量達等貴重元素，合金元素含量達10102525，含碳量，含碳量在在wcwc 0.70.71 12525，保證獲得高碳馬氏體和，保證獲得高碳馬氏體和足夠的合金碳化物。足夠的合金碳化物。l高速工具鋼牌號中不標出碳的質(zhì)量分數(shù)值，如高速工具鋼牌

35、號中不標出碳的質(zhì)量分數(shù)值，如W18Cr4VW18Cr4V，wcwc 0.70.70.80.8，只標出合金元素含，只標出合金元素含量，而不標出碳的質(zhì)量分數(shù)。量，而不標出碳的質(zhì)量分數(shù)。l高速工具鋼分為鎢鉬系、鎢系和超硬系三類。高速工具鋼分為鎢鉬系、鎢系和超硬系三類。任務(wù)六任務(wù)六 掌握高速工具鋼的牌號與選用掌握高速工具鋼的牌號與選用2. 2. 了解高速工具鋼的特性了解高速工具鋼的特性l高速工具鋼經(jīng)熱處理淬火、回火后獲得高硬度、高高速工具鋼經(jīng)熱處理淬火、回火后獲得高硬度、高耐磨性和高熱硬性，制作的切削刀具在耐磨性和高熱硬性，制作的切削刀具在600600仍能仍能保持高硬度和耐磨性，俗稱保持高硬度和耐磨性

36、，俗稱“鋒鋼鋒鋼”，其切削速度，其切削速度比一般工具鋼高得多，強度比碳素工具鋼和低合金比一般工具鋼高得多，強度比碳素工具鋼和低合金工具鋼約高工具鋼約高30305050。此外，高速工具鋼具有很。此外，高速工具鋼具有很好的淬透性，在空氣中冷卻也能淬硬。但高速工具好的淬透性，在空氣中冷卻也能淬硬。但高速工具鋼導(dǎo)熱性差，在熱加工時要特別注意。鋼導(dǎo)熱性差，在熱加工時要特別注意。任務(wù)六任務(wù)六 掌握高速工具鋼的牌號與選用掌握高速工具鋼的牌號與選用3. 3. 熟悉高速工具鋼的鍛造與熱處理熟悉高速工具鋼的鍛造與熱處理l高速工具鋼屬于萊氏體鋼，鑄態(tài)組織中有粗大魚骨高速工具鋼屬于萊氏體鋼，鑄態(tài)組織中有粗大魚骨狀的合

37、金碳化物，如圖狀的合金碳化物，如圖6 61616所示。這種碳化物硬所示。這種碳化物硬而脆，不能用熱處理方法消除，必須用反復(fù)鍛打（而脆，不能用熱處理方法消除，必須用反復(fù)鍛打（常用三鐓三拔，即鐓粗拔長鐓粗拔長鐓粗常用三鐓三拔，即鐓粗拔長鐓粗拔長鐓粗拔長）的方法將其擊碎，使碳化物細化并均勻分拔長）的方法將其擊碎，使碳化物細化并均勻分布在基體上。布在基體上。l高速工具鋼鍛造后硬度較高并存在應(yīng)力，為改善切高速工具鋼鍛造后硬度較高并存在應(yīng)力，為改善切削加工性能，消除應(yīng)力，為淬火作好組織準備，應(yīng)削加工性能，消除應(yīng)力，為淬火作好組織準備，應(yīng)進行退火，退火后組織為索氏體和粒狀碳化物，硬進行退火，退火后組織為索氏

38、體和粒狀碳化物，硬度為度為207207255HBW255HBW。任務(wù)六任務(wù)六 掌握高速工具鋼的牌號與選用掌握高速工具鋼的牌號與選用W18Cr4VW18Cr4V高速工具鋼退火、淬火、回火工藝曲線高速工具鋼退火、淬火、回火工藝曲線任務(wù)六任務(wù)六 掌握高速工具鋼的牌號與選用掌握高速工具鋼的牌號與選用4. 4. 了解高速工具鋼的應(yīng)用了解高速工具鋼的應(yīng)用l高速工具鋼用于制作中速或高速切削工具，如車刀高速工具鋼用于制作中速或高速切削工具，如車刀、銑刀、麻花鉆頭、絲錐、板牙、鉸刀、中心鉆、銑刀、麻花鉆頭、絲錐、板牙、鉸刀、中心鉆、齒輪滾齒刀和插齒刀、拉刀等齒輪滾齒刀和插齒刀、拉刀等。任務(wù)七任務(wù)七 了解滾動軸承

39、鋼的性能與應(yīng)用了解滾動軸承鋼的性能與應(yīng)用1. 1. 了解滾動軸承鋼的牌號與性能了解滾動軸承鋼的牌號與性能l軸承鋼的牌號前面冠以軸承鋼的牌號前面冠以“滾滾”漢語拼音字母漢語拼音字母“G”“G”，其后為鉻元素符號，其后為鉻元素符號CrCr，鉻的質(zhì)量分數(shù)以千分之幾，鉻的質(zhì)量分數(shù)以千分之幾表示，其余合金元素標出質(zhì)量分數(shù)的百分之幾（與表示，其余合金元素標出質(zhì)量分數(shù)的百分之幾（與合金結(jié)構(gòu)鋼相同）。軸承鋼中合金結(jié)構(gòu)鋼相同）。軸承鋼中W Wc c0.950.951.lO1.lO，W WCrCr=0.4=0.41.651.65。如。如GCr15GCr15，W Wc c1.O1.O，W WCrCr1.51.5；G

40、Cr15SiMnGCr15SiMn，W Wc c1.O1.O，W WCrCr1.51.5、W WSiSi1.51.5、W WMnMn1.51.5。軸承制造業(yè)最常用的軸承鋼是。軸承制造業(yè)最常用的軸承鋼是GCr15GCr15。l軸承鋼屬于特殊質(zhì)量合金鋼，主要用于制造滾動軸軸承鋼屬于特殊質(zhì)量合金鋼，主要用于制造滾動軸承的滾動體和內(nèi)、外套圈，也用于制作量具、模具承的滾動體和內(nèi)、外套圈，也用于制作量具、模具、低合金刃具、機床絲杠等、低合金刃具、機床絲杠等。任務(wù)七任務(wù)七 了解滾動軸承鋼的性能與應(yīng)用了解滾動軸承鋼的性能與應(yīng)用 2. 2. 熟悉滾動軸承鋼的熱處理與應(yīng)用熟悉滾動軸承鋼的熱處理與應(yīng)用l軸承鋼的熱處

41、理是球化退火、淬火和低溫回火。球軸承鋼的熱處理是球化退火、淬火和低溫回火。球化退火可降低鍛造后鋼的硬度（化退火可降低鍛造后鋼的硬度（180180207HBW207HBW），其），其組織是較軟的鐵素體和均勻分布的細粒狀碳化物，組織是較軟的鐵素體和均勻分布的細粒狀碳化物，以利于切削加工，并為最終熱處理作好組織準備。以利于切削加工，并為最終熱處理作好組織準備。任務(wù)七任務(wù)七 了解滾動軸承鋼的性能與應(yīng)用了解滾動軸承鋼的性能與應(yīng)用l 軸承鋼的牌號、化學(xué)成分、熱處理規(guī)范及用途軸承鋼的牌號、化學(xué)成分、熱處理規(guī)范及用途牌號含碳量wC%熱處理/回火后硬度HRC應(yīng)用淬火溫度回火溫度GCr150.951.lO8258

42、451501706266制造直徑為2050mm滾珠、滾針和內(nèi)、外圈GCr68258451501706165制造直徑小于10 mm滾珠、滾針和內(nèi)、外圈GCr98258451501706165制造直徑小于20mm滾珠、滾針和內(nèi)、外圈GCr15SiMn82084015018062制造直徑大于50mm滾珠、滾針和內(nèi)、外圈20Cr2Ni40.29009201501806064滲碳軸承鋼，制造承受很大沖擊或特大型軸承68Cr170.68101010701501805658馬氏體不銹鋼，淬火回火后冷處理，制造耐腐蝕的不銹鋼軸承任務(wù)八任務(wù)八 了解常用特殊性能鋼與應(yīng)用了解常用特殊性能鋼與應(yīng)用 1. 1. 了解不銹鋼的性能與應(yīng)用了解不銹鋼的性能與應(yīng)用